详细介绍:
铁碳微电解填料是由具有高电位差的金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术
铁碳微电解填料照片生产而成,具有铁炭一体化、熔合催化剂、微孔架构式合金结构、比表面积大、比重轻、活性强、电流密度大、作用水效率高等特点。作用于废水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定,可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象,是微电解反应持续作用的重要保证。
产品特点:
1、在运行过程中,不钝化、不板结、处理效果稳定。工艺流程简单、投资费用少、运行成本低。
2、活性强,比表面积大、反应速率快,一般工业废水只需要30-60分钟,长期运行稳定有效。
3、 作用有机污染物质范围广,如:含有偶氮、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物质;能有效去除废水毒性,显著提高生化处理能力。
4、使用寿命长、处理过程中只消耗少量的微电解剂。
应用效果5、产品使用过程中形成原生态的亚铁或铁离子,具有比普通混凝剂更好的混凝作用。
6、该方法可以达到化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原除重金属;
7、催化微电解工艺不但可兼容现有的处理工艺,还有协同增效作用。
生产工艺特点:
该技术通过高温烧结等手段将铁及金属催化剂与炭包容在一起形成架构式
1、此机构铁与炭永远是一体,不会像铁炭组配组合容易出现铁与炭的分离,影响原电池反应。
2、铁炭一体可降低原电池的电阻,从而提高电子的传递效率,提高处理效率。
3、铁炭一体可以避免钝化的产生,虽有裸露的铁产生钝化,但因颗粒之间的磨擦大可减少钝化层,而构架内的铁炭却不受钝化影响。
铁炭原电池反应:
阳极: Fe - 2e →Fe2+ E(Fe / Fe2+)=0.44V
阴极: 2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
当有氧存在时,阴极反应如下:
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣+E(O2/OH﹣)=0.41V
新型铁炭包容式微电解技术可高效去除废水中高浓度有机物、提高可生化性,同时还可避免运行过程中的填料钝化、板结等现象。
该技术通过冶炼等手段将铁及金属催化剂与炭包容在一起形成架构式铁炭结构。①此结构铁与炭永远是一体,不会像铁炭组配组合容易出现铁与炭分离,影响原电池反应。②铁炭一体可降低原电池反应的电阻,从而提高电子的传递效率,提高处理效率。③铁炭一体可以避免钝化的产生,架构式的铁炭结构可以避免钝化。
包容架构式微电解技术是铁炭微电解技术的一次技术革命。
铁炭包容式微电解技术采用固定流化床运行方式,其操作维护方便,运行安全可靠
本产品特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD,提高B/C比值即提高废水的可生化性。可广泛应用于:印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酱菜、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。
包容架构式铁碳微电解技术突破了传统填料板结钝化的瓶颈,使得铁碳微电解技术得以更广泛、迅速的推广,是铁炭微电解技术的一次技术革命。
铁碳微电解填料为何无板结、钝化现象?原因分析如下:
传统填料(废铁屑+碳渣)存在板结、沟流、钝化的原因是:废铁屑的活性太强,所以如果废铁屑之间没有东西把他们间隔开来就会相互粘接在一起,形成一个铁疙瘩,就会形成板结和沟流。我们采取的最传统的方法就是用碳渣将废铁屑间隔开来避免铁屑相互粘结。这种方法在刚开始运行的时候效果非常好,但是存在很大缺点。缺点就是废铁屑和碳渣的密度不同,随着水流和气流的冲击,原本铁碳均匀分布的状态会被打破,密度比较大的废铁屑会下沉到底部,密度比较小的碳渣会上升到上部。这样废铁屑又相互粘结到一起了,又重新形成了板结的条件。
2、 铁碳微电解填料不板结原因:
根据以上经验,我们将铁屑和碳渣通过高温烧结融合为一体,这样就不存在密度不一样的问题。将两种物质变为一体也就不存在上述两种物质分布不均匀的问题,于是这种方法克服了传统铁碳微电解填料板结、钝化的弊端。
微电解填料注意事项:
1、静态微电解试验:
所需器材:1L烧杯、曝气装置、微电解填料、酸、碱、检测仪器;
将需进行处理的废水调节PH值至2-4(可分别试验);在1L烧杯中加入大约1L填料,烧杯底部放置一曝气头以做曝气装置;将废水倒入烧杯中刚好没过填料,打开曝气机进行曝气;气水比建议控制在3:1以内(注:水面表现沸腾即可);
时间的调整:该试验可分别在30分钟、60分钟、90分钟、120分钟等几个时间段进行试验;
反应结束后,把废水倒入另一容器中,用氢氧化钠或氢氧化钙调节PH值至8-9之间进行沉淀,静置一段时间取上清液进行检测各种数据;
2、动态微电解试验:
动态试验可做模拟反应器放置现场进行连续性试验,反应器的结构可根据废水及现场情况自行设计,试验参数可以按如下计算:填料比重1吨/立方米,微孔孔隙率按60%计算,那么如果试验微电解处理时间60分钟,则一立方填料每小时可处理水0.6立方,如果试验处理30分钟,则一立方填料每小时可处理水量为:60/30*0.6=1.2立方水;其它可依此类推。
铁碳微电解填料通过高温烧结等手段将铁及金属催化剂与炭包容在一起形成架构式铁炭结构。 1、此机构铁与炭永远是一体,不会像铁炭组配组合容易出现铁与炭的分离,影响原电池反应。
2、铁炭一体可降低原电池的电阻,从而提高电子的传递效率,提高处理效率。
3、铁炭一体可以避免钝化的产生,虽有裸露的铁产生钝化,但因颗粒之间的磨擦大可减少钝化层,而构架内的铁炭却不受钝化影响。
本产品特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,可大幅度地降低废水的色度和COD,提高B/C比值即提高废水的可生化性。可广泛应用于:印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酱菜、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。
一般微电解反应为:铁原子与炭原子是紧挨着或分开而形成原电池反应。这种铁炭接触不利于电子的转移,电荷效率较低,因此废水中有机物的去除效率一般也较低。同时当铁炭一旦分层将更不利于有机物的去除。架构而形成的原电池反应:这种铁炭接触不存在铁与炭的分层问题,因此更有利于电子的转移,电荷效率较高,废水中有机物的去除效率也较高。
(2) 氧化还原反应
铁的还原作用
铁是活泼金属,在酸性条件下可使一些重金属离子和有机物还原为还原态,例如
(1)将汞离子还原为单质汞:
(2)将六价铬还原为三价铬:
(3)将偶氮型染料的发色基还原:
(4)将硝基还原为胺基:
铁的还原作用使废水中重金属离子转变为单质或沉淀物而被除去,使一些大分子染料降解为小分子无色物质,具有脱色作用,同时提高了废水的可生化性。
氢的氧化还原作用
电极反应中得到的新生态氢具有较大的活性。能与废水中许多组分发生氧化还原作用,破坏发色、助色基团的结构,使偶氮键破裂、大分子分解为小分子、硝基化台物还原为胺基化合物,达到脱色的目的。一般地,[H]是在Fe2+的共同作用下将偶氮键打断、将硝基还原为胺基。
电化学附集
当铁与碳化铁或其他杂质之间形成一个小的原电池,将在其周围产生一个电场,许多废水中存在着稳定的胶体如印染废水,当这些胶体处于电场下时将产生电泳
作用而被附集。
在电场的作用下,胶体粒子的电泳速度可由下式求出:
式中: V——胶体粒子的电泳速度(cm/s)
——电位(V)
D——分散介质的介电常数
E——电场强度(V/cm)
——分散介质的粘度(Pa?S)
K——系数
从理论上计算20s就可完成电泳沉积过程。
物理吸附
在弱酸性溶液中,填料丰富的比表面积显出较高的表面活性,能吸附多种金属离子,能促进金属的去除。 铁的混凝沉淀 在酸性条件下,会产生Fe2+ 和Fe3+ 。Fe2+ 和Fe3+ 是很好的絮凝剂,把溶液pH调至碱性且有O2存在时,会形成Fe(OH)2和Fe(OH)3很好的絮凝剂,发生絮凝沉淀反应式如下:
生成的Fe(OH)3 是胶体絮凝剂,它的吸附能力高于一般药剂水解得到的Fe(OH)3吸附能力。这样,废水中原有的悬浮物,通过微电池反应产生的不溶物和构成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚。
铁离子的沉淀作用
在电池反应的产物中,Fe2+ 和Fe3+ 也将和一些无机物发生反应生成沉淀物而去除这些无机物,以减少其对后续生化工段的毒害性。如S2一、CN-等将生成FeS、Fe3[Fe(CN)6]2、Fe4[Fe(CN)6]3等沉淀而被去除
铁碳微电解填料的物理性质:
铁碳微电解填料的堆积密度:1.0吨/立方米
铁碳微电解填料的外观形状:扁球形(2cm*3cm)
铁碳微电解填料的强度:2000公斤/平方厘米
铁碳微电解填料的比表面积:1.5平方米/克
铁碳微电解填料的空隙率:70%
化学成分:铁85%,碳10%,催化剂5%
工艺影响因素及设计参数:
影响微电解工艺处理废水效果的因素有许多,如pH值、停留时间、处理负荷、铁碳比、通气量等。这些因素的变化都会影响工艺的效果,有些可能还会影响到反应的机理。
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